Nghiên cứu tạo ra thuốc mới giành Giải Nobel Hóa học 2018

Chân dung ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Hóa học năm nay. Ảnh: Nobel Prize.

Ba nhà khoa học Frances H. Arnold, George P. Smith và Gregory P. Winter được Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển quyết định trao giải Nobel Hóa học 2018 cho những nghiên cứu giúp kiểm soát được quá trình tiến hóa, biến đổi và chọn lọc gene để phát triển các protein mới.

Nghiên cứu được đánh giá góp phần giải bài toán toàn cầu, thúc đẩy ngành hóa chất xanh, tạo vật liệu mới, sản xuất nhiên liệu sinh học và dược phẩm giúp giảm thiểu bệnh tật và cứu sống tính mạng bệnh nhân.

Giáo sư Frances Arnold, Viện Công nghệ California (Mỹ) là nhà khoa học đầu tiên thực hiện tiến hóa có định hướng cho enzyme, protein xúc tác trong phản ứng hóa học. Enzyme tạo ra qua tiến hóa có định hướng được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, dược phẩm.

"Khi bắt đầu biến đổi protein, tôi không biết công việc này khó khăn tới mức nào", Giáo sư Arnold chia sẻ năm 2014. "Sau nhiều thí nghiệm thất bại, tôi nhận ra mình phải tìm cách tiếp cận khác để giải quyết vấn đề. Cuối cùng, nghiên cứu của tôi đã chứng minh có thể ổn định hóa enzyme, biến đổi đặc tính, khiến chúng hoạt động tích cực hơn. Đây là những điều chưa ai biết cách làm".

Quy trình tạo ra enzyme tiến hóa có định hướng. Ảnh: Nobel Prize.

Tiến sĩ George Smith, Đại học Missouri (Mỹ) phát triển kỹ thuật hiển thị trên thể thực khuẩn (phage display). Phương pháp này dùng virus làm nhiễm trùng vi khuẩn (vật ăn vi khuẩn) để tạo ra các protein mới. 

Giáo sư Gregory Winter, Phòng Thí nghiệm Sinh học phân tử MRC (Cambridge, Anh) ứng dụng phương pháp này để tiến hóa có định hướng các kháng thể, nhằm sản xuất những loại thuốc mới.

Loại thuốc đầu tiên ra đời nhờ phương pháp phage display là adalimumab, dùng để điều trị bệnh thấp khớp, bệnh vẩy nến và bệnh viêm ruột. Ngày nay, phage display tạo ra những kháng thể giúp trung hòa độc tố, chữa trị các bệnh tự miễn và ung thư di căn.

Đây là lĩnh vực thứ ba được công bố sau giải Vật lý (ngày 2/10), Y học (ngày 1/10). Vào các ngày 5/10 hội đồng sẽ công bố Giải Nobel Hòa bình và ngày 8/10 sẽ là Nobel Kinh tế.

Ở lĩnh vực hóa học, năm 2017 ba nhà khoa học Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson được vinh danh nhờ công trình nghiên cứu kính hiển vi thực nghiệm điện lạnh, cho phép ghi lại chi tiết cấu trúc phân tử phức tạp của sự sống.

Những nghiên cứu được trao giải Nobel luôn nhận được sự quan tâm của công chúng do tầm ảnh hưởng không chỉ trong khoa học mà còn bởi sẽ tạo nền tảng quan trọng cho sự phát triển của thế giới.

Giáo sư Frances Arnold, Viện Công nghệ California (Mỹ) là nhà khoa học đầu tiên thực hiện tiến hóa có định hướng cho enzyme, protein xúc tác trong phản ứng hóa học. Enzyme tạo ra qua tiến hóa có định hướng được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học, dược phẩm.

"Khi bắt đầu biến đổi protein, tôi không biết công việc này khó khăn tới mức nào", Giáo sư Arnold chia sẻ năm 2014. "Sau nhiều thí nghiệm thất bại, tôi nhận ra mình phải tìm cách tiếp cận khác để giải quyết vấn đề. Cuối cùng, nghiên cứu của tôi đã chứng minh có thể ổn định hóa enzyme, biến đổi đặc tính, khiến chúng hoạt động tích cực hơn. Đây là những điều chưa ai biết cách làm".

Quy trình tạo ra enzyme tiến hóa có định hướng. Ảnh: Nobel Prize.

Tiến sĩ George Smith, Đại học Missouri (Mỹ) phát triển kỹ thuật hiển thị trên thể thực khuẩn (phage display). Phương pháp này dùng virus làm nhiễm trùng vi khuẩn (vật ăn vi khuẩn) để tạo ra các protein mới. 

Giáo sư Gregory Winter, Phòng Thí nghiệm Sinh học phân tử MRC (Cambridge, Anh) ứng dụng phương pháp này để tiến hóa có định hướng các kháng thể, nhằm sản xuất những loại thuốc mới.

Loại thuốc đầu tiên ra đời nhờ phương pháp phage display là adalimumab, dùng để điều trị bệnh thấp khớp, bệnh vẩy nến và bệnh viêm ruột. Ngày nay, phage display tạo ra những kháng thể giúp trung hòa độc tố, chữa trị các bệnh tự miễn và ung thư di căn.

Đây là lĩnh vực thứ ba được công bố sau giải Vật lý (ngày 2/10), Y học (ngày 1/10). Vào các ngày 5/10 hội đồng sẽ công bố Giải Nobel Hòa bình và ngày 8/10 sẽ là Nobel Kinh tế.

Ở lĩnh vực hóa học, năm 2017 ba nhà khoa học Jacques Dubochet, Joachim Frank, Richard Henderson được vinh danh nhờ công trình nghiên cứu kính hiển vi thực nghiệm điện lạnh, cho phép ghi lại chi tiết cấu trúc phân tử phức tạp của sự sống.

Những nghiên cứu được trao giải Nobel luôn nhận được sự quan tâm của công chúng do tầm ảnh hưởng không chỉ trong khoa học mà còn bởi sẽ tạo nền tảng quan trọng cho sự phát triển của thế giới.